上下行分離式小間距隧道施工組織設計方案(18頁).doc
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編號:718598
2023-07-26
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1、隧道工程第一節 隧道概況本合同隧道工程為1座上下行分離式小間距隧道,xx隧道,折合單洞長1448米。xx隧道全線V級圍巖地段均為小凈距隧道,左線進口明洞長10米,出口長10米,IV級圍巖襯砌317米,V級圍巖淺埋襯砌68米,V級圍巖深埋襯砌91米,級圍巖212米;右線進口明洞長10米,出口長10米,IV級圍巖襯砌297米,V級圍巖淺埋襯砌68米,V級圍巖深埋襯砌63米,級圍巖292米.第二節 施工方案根據現場實際情況,xx隧道施工采取由隧道進口進洞,左右洞前后平行作業。隧道施工首先完成明洞及邊坡防護等洞口工程,在確保洞口安全的前提下進入暗洞洞身施工,初期支護緊跟開挖作業,確保圍巖穩定,二次襯砌2、在初期支護變形穩定后施做。人行通道在正洞施工中穿插施工,不占用正洞施工時間,最后完成洞內路面及裝飾工程.隧道掘進采用YT28風動鑿巖機打眼;塑料導爆管光面爆破或預裂爆破;出碴采用側卸裝載機裝碴,自卸汽車無軌運輸施工。管棚及超前支護采用水平鉆機及注漿機施作管棚(1086,長度L=40米和28米)和小導管(504,長度L=4.5米),初期支護緊跟掘進,采用錨桿鉆機打注漿錨桿,混凝土噴射機噴射混凝土,機械配合人工架立鋼支撐。混凝土襯砌在初期支護變形穩定后施工,采用整體液壓襯砌臺車襯砌施工,混凝土采用每座隧道1臺60m3現場自動計量拌和站生產,混凝土攪拌運輸車運輸,2臺HTB60混凝土輸送泵泵送入模,3、仰拱在開挖后及時封閉。隧道總體實施掘進(鉆爆出碴)、支護(小導管、拌、運、錨、噴)、襯砌(拌、運、灌、振搗)三條機械化作業線。第三節 施工方法一、施工工藝隧道施工工藝:施工準備、洞口(明洞)開挖及管棚支護、噴錨支護、洞身開挖、初期支護、防水、砼二次襯砌、洞內邊溝、洞內路面、裝飾及附屬工程。隧道工程施工工藝見隧道施工工藝框圖。二、洞口工程、測量防樣首先用全站儀放出仰坡和側坡每隔5米的坡頂點,用白灰灑成一條線,向下每一個不同變坡度頂都用全站儀放出坡頂線。、永久排水工程加強排水措施.測量班放線,組織人工清除地表植被及浮土后,首先開挖并施作洞口邊仰坡截水溝,以截排地表水,截水天溝距邊仰坡開挖邊緣不小于4、5m,溝底縱坡不小于3,開挖成型后立即按設計要求施做.排水溝與路基排水系統相銜接。、洞口施工A、明洞施工采用挖掘機和裝載機進行明洞段開挖,當機械不能直接開挖的土石方,采用淺孔臺階控制爆破開挖,并按短進尺、弱爆破的施工要求進行,盡量減少對圍巖的擾動,并按設計要求進行邊仰坡刷坡,及時進行錨噴混凝土支護。明洞采用快速施工按照設計快速回填B、仰坡施工刷邊坡仰坡,從上至下進行,施作時要保證坡面平順,開挖形成的坡面按設計要求及時進行防護,避免長時間暴露,造成坡面坍塌.本合同段隧道巖層都屬于級和級圍巖,開挖后馬上進行打錨桿掛鋼筋網噴混凝土防護。防護后再開挖下層邊坡。C、進洞準備等仰坡和側坡防護都較穩定時進行5、洞口段超前支護,按設計要求采用1086管棚對洞口段進行加固.按分部開挖法,進行進口段洞身開挖并及時進行初期支護,形成一個封閉支護體系。洞口施作時,要快速支護,快速封閉,形成體系,并建立一個完整的監測體系,確保安全進洞。加強監控測量,發現問題及時處理。三、洞身開挖及初期(超前)支護為了減少施工過程中對圍巖的擾動,盡量發揮圍巖自身的承載能力,隧道擬采用新奧法組織施工,采用光面爆破。根據不同的圍巖類別和地段,采取不同的開挖方法和支護手段。級圍巖按上、下臺階法開挖。V級圍巖深埋開挖采用環形開挖留核心土法,洞口加強段及斷層破碎帶、V級圍巖地段采用環型開挖留核心土法,V級圍巖淺埋及淺埋偏壓地段,一側洞室按6、正常段開挖施工,另一側洞室開挖滯后先開挖洞室810米,后開挖洞室采用單側壁導坑法施工。兩側洞室中間巖柱采用加長注漿錨桿加固巖柱,根據現場量測情況施加預應拉力.1、環型開挖留核心土法洞口淺埋加強段采取504超前小導管預注漿超前支護措施保證圍巖的穩定。其開挖原則為“先支護、后開挖、短進尺、弱爆破、快封閉、勤量測”。開挖步序見環型開挖留核心土法施工步序圖及單側壁導坑法施工步序圖。“環型開挖留核心土法”開挖施工步序圖序號施工工序示意圖文字說明1沿隧道周邊以6外插角打設504小導管或超前錨桿超前支護,環距40cm,搭接1。5m,注30號水泥漿,水泥漿水灰比1:1。2開挖拱部斷面初噴砼5封閉巖面,施工錨桿7、及鋼筋網片,架立拱部鋼拱架,噴射早強砼至設計厚度。3開挖左側邊墻,施作初期支護4開挖右側邊墻,施作初期支護5開挖中間核心土6開挖下部斷面,拉中槽,跳馬口開挖,馬口長度2.5-3.0米7進行下一個循環2、單側壁導坑法“單側壁導坑法開挖施工步序圖序號施工工序示意圖文字說明1沿隧道周邊以6外插角打設504小導管或超前錨桿超前支護,環距40cm,搭接1。5m,注30號水泥漿,水泥漿水灰比1:1。2開挖內(1)單側壁斷面初噴砼5封閉巖面,施工錨桿及鋼筋網片,架立拱部鋼拱架,噴射早強砼至設計厚度。3內(1)單側壁導坑邊墻初期支護4開挖(2)單側壁斷面初噴砼5封閉巖面,施工錨桿及鋼筋網片,架立拱部鋼拱架,噴8、射早強砼至設計厚度。5(2)單側壁導坑邊墻初期支護6開挖上部3(拱部)斷面7施作上部3(拱部)斷面初期支護8開挖下部(4)斷面9施作下部斷面、邊墻初期支護3、上、下臺階開挖法IV 級圍巖按上、下臺階法開挖,開挖后及時進行中空注漿錨桿及網噴砼支護。開挖步序見上、下臺階開挖施工步序圖。上、下臺階開挖施工步序圖序號施工工序示意圖文字說明1采用光面爆破開挖上半斷面2上半斷面拱部初期支護3開挖下半斷面4下半斷面拱墻部初期支護4、橫洞與正洞交叉段施工人行橫洞在正洞掘進50-80米,且支護穩定的情況下開始施工.橫洞尺寸2。2m3.2m,斷面較小,開挖按全斷面進行。爆破出碴后,噴射砼5cm,待砼強度達到要求后9、施作22砂漿錨桿,拱部掛網,復噴砼至10cm。交叉段正洞加強支護,交叉口8m范圍內全斷面設置I16鋼拱架,橫洞頂部設I25a型鋼托梁,兩端采用I25a型鋼支撐后噴射砼封閉。交叉段襯砌施工前,加工與橫洞襯砌設計斷面尺寸一致的小模板組裝臺車,正洞模板臺車通過交叉口前將橫洞模板架立好,并做好堵頭板。5、爆破施工(1)、爆破設計首先根據工程的地質條件、開挖斷面及方法、施工機具及爆破材料等確定炮眼的數量、位置、深度和角度、裝藥量及裝藥方式、起爆方法和爆破順序.光面爆破的設計要符合設計的要求。炸藥擬以1號和2號巖石硝銨炸藥,涌水量較大時采用乳化炸藥。(2)、鉆眼本工程單側壁導坑及環形開挖留核心土法施工,采10、用YT28風槍人工鉆眼,正臺階法開挖采取液壓鑿巖臺車配合風槍鉆眼,人行及車行橫洞采取YT28風槍人工鉆眼。鉆眼前,按照爆破設計炮眼布置準確布眼,鉆眼精度符合設計或規范要求.(3)、裝藥分部法開挖采取分次打眼分次裝藥。人工裝藥利用改裝的簡易臺車按炮眼設計圖確定的裝藥量分片分組自上而下進行,雷管要“對號入座”。為保證光面爆破效果,周邊眼采取間隔裝藥結構,所有炮眼均以炮泥堵塞,堵塞長度不少于20cm.(4)、爆破采用塑料導爆管非電毫秒雷管起爆,起爆網絡符合設計要求,網路聯好后,設有專人負責檢查。(5)、出碴采用無軌出碴,施工時,每個洞口由一臺裝載機配4-5臺自卸車進行作業。6、超前小導管注漿技術超前11、小導管注漿加固地層技術,是通過沿隧道開挖輪廓線外縱向向上傾斜鉆孔安設注漿管,并注入漿液,達到超前固圍巖和止水的目的,同時小導管還可起到超前管棚預支護作用。該技術是軟弱、松散圍巖施工中采取的輔助技術措施。(1)、小導管構造及布置小導管采用熱軋鋼管,長度為4.5m。注漿管一端做成尖形,另一端焊上鐵箍.在距離鐵箍1。2m處開始鉆孔,鉆孔沿管壁間隔150mm,呈梅花型布設,孔位互成90,孔徑8mm,見下圖。一般情況下采用單排小導管沿拱部輪廓線120范圍內布置,小導管環向間距按設計為0。4m,外插角6,小導管縱向搭接長度1。5m. 小導管構造示意圖(2)、注漿工藝參數、注漿壓力注漿壓力應根據地層致密程度12、決定,一般為0.20。6Mpa。、注漿材料及漿液配比小導管注漿材料及配合比,根據地質不同情況和設計要求采用純水泥漿:原材料為摻入10微膨脹劑的普通水泥,水灰比0.450。6。、注漿數量小導管注漿量可按照下式計算:QR2Lnk式中:R漿液擴散半徑,可按0.3m考慮L小導管長度n巖體孔隙率 K充填系數,為0。30。5,根據不同地質條件取值。(3)、施工工藝流程、打孔布管:小導管在打管前,按照設計要求放出小導管的位置,風鉆或煤電鉆鉆孔,用專用頂頭將小導管頂入.小導管尾部置于鋼架腹部,增加共同支護能力。小導管安裝后用塑膠泥封堵小導管露在外邊的孔口.、封面:注漿前,噴510cm厚混凝土封閉掌子面,以防止13、漏漿.、注漿:用注漿機進行注漿,采用注漿量和注漿壓力雙控原則進行注漿時間的控制.7、錨桿施工錨桿施工在初噴砼后及時進行。鉆孔采用錨桿鉆機,鉆孔應圓而直,鉆孔方向盡量與巖層主要結構面垂直,孔徑及深度應符合設計的要求.錨桿材料、類型、規格及質量以及性能是否符合設計的要求鉆孔完成后,采用高壓風清孔,檢查符合要求后,即可將桿體插入孔內,錨桿桿體插入孔內的長度不得短于設計長度的95。采用注漿泵給錨桿注漿,水泥砂漿的配合比應符合設計的要求,若無具體要求,一般以1(水泥):11.5(砂):0。450。5(水)為宜,砂的粒徑不大于3mm。砂漿應攪拌均勻,隨制隨用,一次拌和的砂漿應在初凝前用完.錨桿安設后不得隨14、意敲擊,其端部3天內不得懸掛重物。8、鋼拱架及鋼格柵施工鋼支撐的材料應符合設計的要求,本合同段鋼拱架采用I20a加工,其加工擬在洞外,按設計的半徑尺寸加大5cm,保證隧道凈空和襯砌厚度,然后在安裝時根據實際情況進行調整.鋼架應按圖紙的位置架設,鋼架之間必須用縱向鋼筋聯接,拱腳必須放置在牢固的基礎上。鋼架與圍巖盡量靠近,但需留2030mm間隙作混凝土保護層。對分部開挖地段的拱架,尤其是拱部,拱腳應施作24根鎖腳錨桿(L=4m),端部與拱架焊接牢固,保證拱架在下部開挖時不發生懸空、掉拱現象,確保施工安全。架設時采用裝載機或鑿巖臺車將肢桿一端舉至洞頂,在拱頂處與另肢相接,接點經螺栓拼接后焊接,并與就15、近的錨桿焊接在一起。鋼架與圍巖之間應設砼墊塊,鋼架與開挖輪廓之間用噴混凝土充填密實.9、掛鋼筋網先在洞外根據設計的要求加工成片狀,尺寸應按每循環的進尺加上搭接長度,同時應以適合搬運為宜.然后運至掛網處,將鋼筋網與錨桿的尾部焊在一起,噴射砼覆蓋至設計厚度。10、噴射砼施工采用干噴法,在砼進行噴射作業前,應用水或高壓風將巖壁面上的粉塵和雜物沖洗干凈,噴射時要根據設計分層進行。V 級圍巖分4層噴射施工,級圍巖分3次進行.每層厚度68cm。噴射作業時,應分段分片由下而上順序進行,每段長度不大于6米.在凹凸不平處應根據實際情況分多層噴射平整.噴射混凝土作業必須緊跟開挖面時,下次爆破距噴射混凝土作業完成時16、間的間隔不得小于4h。在有鋼拱架的面上進行噴射砼時,應注意先噴拱架與圍巖之間的間隙,再噴拱架周圍,然后再噴拱架之間,由兩側拱腳向上對稱噴射,將鋼架全部覆蓋,保護層厚度不小于40mm.四、洞身襯砌洞身襯砌施作時間應根據圍巖量測情況,變形量符合設計要求。每座隧道襯砌采用2臺液壓模筑襯砌臺車,該臺車由鋼模、臺車和液壓系統三部分組成,每套模板長9米,由四個3米長的拼接段組成。其中模板可以分為基腳模板、折疊模板、邊墻模板、拱腰模板和加寬板等11塊,另外含有基腳千斤頂、基腳斜支撐 、堵頭塊、收攏鉸、連接鉸等配件,各模板間采用螺栓對接。鋼拱架采用18號工字鋼和槽鋼彎制面成。表面鋪焊10mm鋼板.在每套模板的17、前端有堵頭擋板,作灌注時分切用。臺車的車體為桁架結構,分為上下兩層平臺,平臺兩側設有可翻轉的腳手平臺,臺車從拱墻至拱頂設置窗口,便于砼下料及振搗,便于襯砌施工作業。砼澆筑采用HTB-60泵送.每完成一個循環后,應該對模板進行清理、修正、涂脫模劑。隧道的仰拱在主洞二次襯砌前需施工完畢,并根據需要作適當的碴石回填,同時平整作為臺車行走的基礎,臺車行走為軌道式。在砼澆注前應檢查各種預埋件是否符合設計要求。襯砌完成后按設計的要求進行裝修。隧道襯砌時,在其拱頂部位預埋塑料管,每節3個,間距3米,待襯砌的砼強度達到設計要求時根據實際情況進行拱頂注漿處理,確保拱部密實。五、隧道防排水1、洞口段防排水洞口段地18、表水采取“以截為主,、排、堵、截相結合的綜合治理措施,與永久防排水統一考慮。洞口段防排水結合地形在洞口山坡設截水溝,洞門頂設排水溝,在邊墻背后設滲水盲溝,防止雨水對坡面及洞口的危害,對地面洞穴要及時封堵,保證排水暢通,不影響洞口施工.2、洞身防排水洞身段采用EVA防水板與土工布(350g/)組成防水層防水,環向排水管采用100排水管,鋪掛排水管時應與巖面密貼,設置間距為:V、IV級圍巖按每46m一道,水量大時縱向排水管110半邊打孔PVC 管、橫向引水管采用100PVC管,集中引水至中央排水溝中。防水層施工利用加工的防水鋪掛車施工。EVA防水板采用熱熔無釘鋪設工藝,防水板結合部位不得小于10019、mm。施工縫采用BW緩膨型橡膠止水條,沉降縫采用中埋式橡膠止水帶。當隧道內可能發生涌突水地段,先超前探水查明前方地下水分布與水量后,輔以預注漿堵水與排放相結合的措施,將絕大部分地下水盡可能封堵在圍巖外,少量水由洞內順坡施工時,沿兩側挖排水溝排出洞外.六、隧道內路面工程隧道內水泥砼路面板施工采用混凝土集中拌和,自卸汽車運輸,人工配合砼三軸攤鋪機攤鋪整平,排式振搗機振搗。砼路面按設計位置設置脹縫、縮縫及施工縫,并按設計要求安設拉桿和傳力桿。假縫采用切縫法施工,縫內按要求充填填縫料。砼面板施工后,應及時灑水養護,一般可采用草袋在砼終凝以后覆蓋于砼板表面,每天均應灑水養護,要保持草袋處于潮濕狀態,養護20、期為1421天,養護期間禁止一切車輛通行.七、洞內施工輔助作業1、施工供水與排水(1)、施工供水利用闊灘河的水源,安裝多級泵通過100管道揚水至洞口附近山坡的高位水池,再由高位水池鋪設下水管道150至各用水點。供水管道均作保溫處理,以防冬季受凍影響施工。(2)、施工排水在洞內兩側開挖排水溝和集水坑,洞內巖溶水和污水可通過排水溝和集水坑由污水泵排出洞外。為減少污染,需在洞外修建污水沉淀池,經凈化沉淀后,排入溝谷中。2、施工供電在隧道洞口一側修建高壓中心配電站,低壓接至各工點。當正常電源因事故停電時,另一路備用電源自動投入,中間設一處聯絡開關,也可實現分段運行、分段計量的運行方式。每個洞口準備一臺21、200KW 的發電機,以備高壓停電時使用。3、施工供風鑒于隧道的實際情況,xx隧道施工高壓供風采取在出口端建空壓機站,分別安裝20m3/min電動空壓機各5臺組,通過200鋼管接至各施工部位,再通過分風器接至各施工點。4、施工通風本合同段兩座隧道較短,通風方式采用機械通風。其中xx隧道單洞最長737米,考慮采用西安交大通風機廠55KW的射流風機加快洞內空氣流動。洞外風機安裝位置距洞口為2530m,支架應穩固結實,盡量保證風管、風機在同一直線上。風機位于洞口外上風向位置,避免洞內壓出廢氣循環進入風機形成二次污染.風管吊掛必須做到平、直、穩、順、緊。即:在水平面上無起伏,在垂直面無彎曲,風管無褶皺22、無扭曲.作業時,先由測量人員算出風管位置,并每隔5m算出錨桿位置。打眼后安裝1。5m長錨桿。布6鋼絲繩拉線,用緊線器張緊,用尼龍繩捆在錨桿上,風管吊掛在拉線下。5、施工防塵方案施工防塵采用水幕降塵和個人帶防塵口罩相結合,在距掌子面30m外邊墻兩側各放一臺水幕降塵器,炮前10min打開閥門,放炮30min后關閉。八、 隧道監控與量測隧道開挖中加強量測,主要項目有:拱頂下沉、水平收斂、底板變形、地表下沉等項目及日常觀察與施工調查。各項位移量的容許值在施工中根據實際情況,參照有關規范類比確定。1、監控量測項目及方法監控量測項目及方法見下表.2、監控量測測點布置監控量測測點布置見下圖.3、地質超前勘23、測為了對開挖工作面前方的地質進行概略描述,從而對不良地質和圍巖類別的變化作好思想和物質準備,做到心中有數并在施工中對圍巖異常區段謹慎施工.按照“全面正規、長短結合、貫穿全程、因地制宜的超前地質預報原則,采用地質雷達對隧道圍巖地質提前預測,對與設計不符的地質地段用所掌握地質數據及時與設計代表、駐地監理進行會勘,從而保證了隧道施工安全。監控量測項目及方法表項目名稱方法及工具布置量測間隔時間必測項目地質及支護狀態觀察巖性、結構面產狀及支護裂縫觀察或描述,地質羅盤及規尺開挖后及初期支護后進行(重點、級地段)每次爆破后進行水平收斂及拱頂下沉量測各種類型的收斂計見圖,級每1015米一個,級每1525米一個24、爆破后24小時內進行018m1836m3690m12次/天1次/天1次/2天底板位移量測水平儀、水準尺見圖,級每1015米一個,級每1525米一個仰拱開挖后12小時內進行1次/天選測項目圍巖內部位移量測(洞內設點)洞內鉆孔安設多點桿式位移計每一類圍巖段選一斷面,每一斷面311個測點爆破后24小時內進行018m1836m36-90m90m12次/天1次/天1次/2天1次/周錨桿內力量測各類電測錨桿,錨桿測力計及拉拔器每一類圍巖段選一組,每組35根錨桿施作后開始018m1836m36-90m90m12次/天1次/天1次/2天1次/周鋼支撐內力量測應變片及支柱壓力計每2030品鋼支撐中選一品,每段鋼25、支撐均測鋼支撐施作后開始018m18-36m36-90m90m12次/天1次/天1次/2天1次/周噴砼應力量測表面應力解除法每一類圍巖段選一組,每組35個測點二次襯砌施作前進行二次襯砌壓應力量測各類型壓力盒每一類圍巖段選一組,每組25個斷面,每斷面711個測點二次襯砌施作后開始115天16天-1個月1-3個月3個月1次/天1次/2天12次/周13次/月施工順序及進度計劃一、隧道施工順序洞門工程施工洞身開挖及初支仰拱洞身襯砌洞內路面隧道裝飾隧道消防及其它工程施工.二、施工進度及相應的資源配置一、總體施工進度計劃3、隧道工程:3。1xx隧道左右線圍巖均為V級圍巖,進度指標按每天5米,小導管施工1環26、/天,仰拱及回填4米/天,襯砌每天9米。3。1.1 機械設備與人員配置隧道施工機械進場計劃工序名稱設備名稱規 格技術性能單位數量計劃進場時間開挖自制土臺車4配備Y28風槍臺36水平鉆機臺2挖掘機PC200/CAT3201。0/1。2m3臺2注漿泵臺4裝碴運輸設備裝載機WA380/柳工503m3輛4運碴車重慶鐵馬12 m3輛4運碴車北方奔馳12 m3輛4運碴車東風自卸車8 m3輛8通風設備射流風機1200mmN=55 Kw臺2砼施工設備砼襯砌臺車9m(整體模板)臺2砼攪拌站JYS50030 m3/h臺1砼攪拌站HZS25Z75 m3/h臺1砼輸送泵HBT60 60 m3/h臺2砼噴漿機TK96127、5 m3/h臺8砼振搗器ZX50臺20砼輸送車五十鈴8 m3臺2配套輔助設備設施空壓機LWJ20/8130KW臺6變壓器S9315/10315KVA臺1變壓器S9400/10400KVA臺1發電機200KW臺1高壓水泵30 KW臺4說明:1、以上施工機械將根據工程進度情況調整進場時間和設備型號、數量。 2、為滿足施工需要,設備提前15天進場。人員配置表序 號工 種人 數備 注1開挖班84每班14人,每洞口3班,共6班2一襯砌班60每洞口1班3二襯砌班60每洞口1班4機修班165鋼筋加工班206測量82班7綜合班12負責接風水電、注漿3。2。3 施工進度左線進口a、洞口邊、仰坡開挖(XX-31X28、X-3-8)b、進洞超前支護(XX3-9XX-3-27)c、洞身開挖(XX-328XX1130)d、仰拱及回填(XX-6-8XX12-28)e、拱墻襯砌(XX81XX21)f、左線出口明洞開挖(XX-11-20XX11-30)g、出口明洞襯砌(XX2-2XX-2-10)右線進口a、洞口邊、仰坡開挖(XX-31XX38)b、進洞超前支護(XX-39XX-327))c、洞身開挖(XX3-28XX1130)d、仰拱及回填(XX6-8XX-1228)e、拱墻襯砌(XX-81XX21)f、右線出口明洞開挖(XX-1120XX-11-30)g、出口明洞襯砌(XX11-20XX1130)(3)洞內水溝、路面及裝飾(XX-12-5XX2-28)